高中化学探究沉淀溶解填空题

铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO₄溶液时需加入少量稀H₂SO₄，其原因是          （只写离子方程式）。
（2）某同学利用制得的CuSO₄溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄设计的原电池，请在图甲中的横线上完成标注。

②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入    (填“CH₄”或“O₂”)，b处电极上发生的电极反应式为         ；若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，溶液的pH=   （假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－18mol²·L^－2，Ksp(CuS)＝1.3×10^－36mol²·L^－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，        直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu²⁺。

25 ℃时几种难溶电解质的溶解度如表所示：

难溶电解质	Mg(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
溶解度/g	9×10^－4	1.7×10^－6	1.5×10^－4	3.0×10^－9
沉淀完全时的pH	11.1	6.7	9.6	3.7

在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe^2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可。
请回答下列问题：
（1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe^2＋、Fe^3＋都被转化为__________(填化学式)而除去。
（2）①中加入的试剂应该选择__________。
（3）②中除去Fe^3＋所发生的离子方程式为________________________________。
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是________(填字母)。
A．H₂O₂是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B．将Fe^2＋氧化为Fe^3＋的主要原因是Fe(OH)₂沉淀比Fe(OH)₃沉淀难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu^2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH>4的溶液中Fe^3＋一定不能大量存在

已知Cr(OH)₃在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)₄]^―，铬的化合物有毒，由于+6价铬的强氧化性，其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此，必须对含铬的废水进行处理，可采用以下两种方法。
Ⅰ.还原法 在酸性介质中用FeSO₄等将+6价铬还原成+3价铬。
具体流程如下：

有关离子完全沉淀的pH如下表：

有关离子	Fe^2+	Fe^3+	Cr^3+
完全沉淀为对应氢氧化物的pH	9.0	3.2	5.6

（1）写出Cr₂O2－ 7与FeSO₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式             。
（2）还原+6价铬还可选用以下的               试剂（填序号）。
A．明矾          B．亚硫酸氢钠          C．生石灰           D．铁屑
（3）在含铬废水中加入FeSO₄，再调节pH，使Fe³⁺和Cr³⁺产生氢氧化物沉淀。
则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为：            （填序号）；
A．Na₂O₂        B．Ba(OH)₂        C．Ca(OH)₂         D．NaOH
此时调节溶液的pH范围在         （填序号）最佳。
A．3～4         B．6～8          C．10～11          D．12～14
Ⅱ.电解法 将含+6价铬的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe²⁺和Cr₂O2－ 7发生反应，生成的Fe³⁺和Cr³⁺在阴极区与OH^－结合生成Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀除去。
（4）写出阴极的电极反应式                                        。
（5）电解法中加入氯化钠的作用是                               。

湿法炼锌为现代炼锌的主要方法，下列是以硫化锌精矿为原料制备单质锌的工业流程。

（1）烟气不能直接排放，可用于制取一种常见的强酸，该强酸为__________。
（2）浸出液以硫酸锌为主，还含有Fe³⁺、Fe²⁺、A1³⁺、Cu²⁺、Cd²⁺、C1^一等杂质，会影响锌的电解，必须除去。净化过程如下：
①在酸性条件下，用H₂O₂将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，离子方程式为______________________。
②将浸出液的pH调节为5.5左右，使Fe³⁺、A1³⁺形成沉淀而除去，可选用的试剂为_____（填字母）

A．NaOH

B．NH3·H2 O

C．ZnO

D．H2 SO4

③用Zn除去Cu²⁺和Cd²⁺
④用Ag₂SO₄除去Cl^一，发生的反应为Ag₂SO₄+2Cl^一2AgCl+ SO₄^2-，室温下该反应的平衡常数K=_____________[已知室温下Ksp(Ag₂SO₄)="6.0x" 10^-5，Ksp(AgCl)="2.0x" 10^-10]。
（3）控制一定条件，用惰性电极电解硫酸锌溶液制取锌，锌在____极析出，阳极反应式为__________。

滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题：
（1）酸碱中和滴定   用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液。
①酸式滴定管、碱式滴定管、温度计、量筒、玻璃棒、烧杯。若要进行中和滴定实验，还缺少的玻璃仪器是               。
②上述滴定过程中操作滴定管的图示，正确的是      。

③若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测得NaOH 溶液浓度       （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（2）氧化还原滴定   用标准高锰酸钾溶液滴定未知浓度的草酸（H₂C₂O₄）溶液。
①课外小组里有位同学设计了下列两种滴定方式（夹持部分略去），引起了同学们的讨论，最后取得识，你认为合理的是         （填字母序号）。
 
②判断滴定终点的依据是 。
③某次滴定时记录滴定前滴定管内液面读数为0.50mL，滴定后液面如图，则此时消耗标准溶液的体积为              。

（3）沉淀滴定   滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据，若用AgNO₃滴定NaSCN溶液，可选的指示剂是    （填选项字母）。

难溶物	AgCl	AgBr	AgCN	Ag2CrO4	AgSCN
颜色	白	浅黄	白	砖红	白
KSP	1.77×10^－10	5.35×10^－13	1.21×10^－16	1.12×10^－12	1.0×10^－12

A、NaCl         B、NaBr       C、NaCN        D、Na₂CrO₄

（1）已知95℃时水的离子积K_w＝1×10^-12，此温度时向纯水中加入NaOH，c(OH^-)＝1×10^-1mol·L^-1，此时pH＝________。
（2）已知K_SP (Ag₂CrO₄)＝1.12×10^-12，将等体积的4×10^-3mo1·L^-1的AgNO₃和4×10^-3mo1·L^–1K₂CrO₄混合，________产生Ag₂CrO₄沉淀（填“能”或“不能”）。

（1）请写出下列溶液的离子反应方程式：(13分）
①硫酸氢钠在溶液中的电离：            
②氯化铵溶液除铁锈的原因：            
③氯化铁溶液与偏铝酸钾溶液混合：            
④碳酸钙的溶解平衡：            
（2）在配制AgNO₃溶液时，常将AgNO₃固体先溶于较浓的硝酸中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度，
以             （填“促进”、“抑制”）其水解。在配制硫化钠溶液时，为了防止发生水解，可以加入少量的         。把AlCl₃溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产是       。把Na₂SO₃溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产是       。

（1）工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10^-18，Ksp(CuS)=1.3×10^-36。请用离子方程式说明上述除杂的原理____________。
（2）工业上为了处理含有Cr₂O₇^2－的酸性工业废水， 用绿矾（FeSO₄·7H₂O）把废水中的六价铬离子还原 成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr(OH)₃沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为_________________________________。
②常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp =1×10^—32，溶液的pH至少为        ，才能使Cr³⁺沉淀完全。
③现用上述方法处理100m³含铬（＋6价）78mg•L^—1的废水，需用绿矾的质量为           kg。（写出计算过程，保留到小数点后一位）

铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。某研究小组用粗铜（含杂质铁）制备氯化铜晶体(CuCl₂.2H₂O)的流程如下。

已知常温下，Cu^2＋、Fe^3＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：

请回答下列问题：
（1）溶液I中加入试剂X可以调节溶液pH，从而除去Fe^3＋且不引入杂质。
①试剂X可选用下列物质中的__________（填代号）。
a.CuO       b.NaOH        c.Cu        d.Cu(OH)₂
②调节溶液pH时，理论上可选择pH最大范围是__________。
（2）由溶液Ⅱ制备CuCl₂.2H₂O的操作依次为：边滴加浓盐酸边加热浓缩、__________（填操作名称）、过滤、洗涤干燥。
（3）向溶液Ⅱ中通入H₂S气体，溶液变浑浊，pH减小，用离子方程式解释其原因：__________.
（4）某学习小组用碘量法测定CuCl₂.2H₂O样品的纯度（杂质不与发生反应）。实验如下：
a．准确称取CuCl₂.2H₂O样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和足量的碘化钾，再滴入适量的稀硫酸，充分反应后，将所得混合液配成250 mL待测溶液。（已知：）
b．移取25. 00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴指示剂，用c molNa₂S₂O₃标准液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准液体积的平均值为V mL。 （已知：）
①实验中使用的指示剂名称为____________。
②达到滴定终点时，仰视滴定管读数将使测定结果_________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
③该样品中CuCl₂.2H₂O 的质量分数为_________（用含m、c、V的代数式表示，不用化简）。

实验室用氧化锌矿粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）制备碱式碳酸锌[Zn₂(OH)₂CO₃]，并将其用于合成氨工艺脱硫研究。

（1）“酸浸”时保持H₂SO₄过量的目的是     。
（2）已知：Mn²⁺开始沉淀的pH=8.1。
①写出加入KMnO₄溶液除铁的离子方程式：     。
②流程中调节pH=5.4所加试剂X为     （填化学式）；试剂X、KMnO₄溶液加入顺序能否互换？请判断并说明理由     。
（3）上述流程中的“滤液”可以用作化肥，该滤液的主要成分为     （填化学式）。
（4）合成氨原料气脱硫原理如图，碱式碳酸锌吸收硫化氢的化学方程式为     。

制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－等离子，过程如下：
Ⅰ.向粗盐水中加入过量BaCl₂溶液，过滤；
Ⅱ.向所得滤液中加入过量Na₂CO₃溶液，过滤；
Ⅲ.滤液用盐酸调节pH，获得第一次精制盐水。
（1）过程Ⅰ除去的离子是______。
（2）过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度（20℃/g）如下表，请依据表中数据解释下列问题：

CaSO4	Mg2(OH)2CO3	CaCO3	BaSO4	BaCO3
2.6×10^-2	2.5×10^-4	7.8×10^-4	2.4×10^-4	1.7×10^-3

①过程Ⅰ选用BaCl₂而不选用CaCl₂的原因为___________________________________。
②过程II之后检测Ca²⁺、Mg²⁺及过量Ba²⁺是否除尽时，只需检测Ba²⁺即可，原因是____________。
（3）第二次精制要除去微量的I^－、IO₃^－、NH₄⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，流程示意如下：

①过程Ⅳ除去的离子有______、_______。
②盐水b中含有SO₄^2－。Na₂S₂O₃将IO₃^－还原为I₂的离子方程式是___________________________。
③过程VI中，产品NaOH在电解槽的______区生成(填“阳极”或“阴极”)，该电解槽为______离子交换膜电解槽(填“阳”或“阴”)。

皮革工业污泥中含较多的Cr，工业采用以下工艺制得M[Cr(OH)(H₂O)₅SO₄]。

已知：①工艺中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺。
②常温下部分阳离子以氢氧化物沉淀形式存在时溶液的pH见下表：

阳离子	Fe^3+	Al^3+	Cu^2+	Mg^2+	Cr^3+
开始沉淀时的pH	1.9	3.7	4.7	9.3	---
沉淀完全时的pH	3.2	8.0	6.7	11.1	9(>9溶解)

（1）酸浸时，为了提高浸取效率可采取的措施是________________（任写一条）。
（2）调节pH所用X可以选用        。
A．NaOH       B．Na₂CO₃       C．H₂SO₄       D．HNO₃
（3）加入H₂O₂ 目的是把Cr(OH)₃沉淀转化为Cr₂O₇^2-，写出该反应的离子方程式       。针铁矿组成元素是Fe、H、O，化学式量为89，其化学式是______________。
（4）调滤液至pH=8，Al³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺中的_________将转化为沉淀。
（5）若滤液甲的pH=a，则溶液中c (Cu²⁺)=      。（25℃时的K_sp[ Cu(OH)₂]=2.2×10^-20）

已知氨水的电离度（电离度是指溶液中已电离的溶质分子数占电离前溶质分子总数的百分率）与醋酸的电离度在同温、同浓度下相等，溶有一定量的氯化铵溶液呈碱性。现象少量的Mg(OH)₂悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液,固体完全溶解.对此:
甲同学的解释是:
Mg(OH)₂(s)Mg²⁺+2OH^-       ①       
NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺        ②   
H⁺+OH^-=H₂O                     ③
由于NH₄⁺水解显酸性,H⁺与OH^-反应生成水,导致反应①平衡右移,沉淀溶解。
乙同学的解释是:
Mg(OH)₂(s)Mg²⁺+2OH^-        ①       
NH₄⁺+OH^-NH₃·H₂O            ②
由于NH₄Cl电离出的NH₄⁺与Mg(OH)₂电离出的OH^-结合,生成了弱电解质NH₃·H₂O,导致反应①平衡右移,沉淀溶解。
（1）丙同学不能肯定那位同学的解释合理，于是，选用下列的一种试剂来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确，他选用的试剂是         （填写编号）

A．NH4NO3

B．CH3COONH4

C．Na2CO3

D．NH3·H2O

（2）丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)₂的悬浊液中，Mg(OH)₂溶解，由此推知：甲和乙那位同学的解释更合
理            （填“甲”和“乙”）。

(12分)如果类似于水的离子积K_w，溶液中c(Ag^＋)和c(Cl^－)的乘积是一个常数：c(Ag^＋)·c(Cl^－)＝1.0×10^－10，当溶液中c(Ag^＋)·c(Cl^－)大于1.0×10^－10时，才可能产生AgCl沉淀。现向50mL 0.018mol·L^－1AgNO₃溶液中加入50mL 0.02mol·L^－1的盐酸（忽略溶液体积变化），生成了沉淀。求：
（1）沉淀生成后溶液中c(Ag^＋)=                  。
（2）沉淀生成后溶液的pH=                  。
（3）如果向沉淀生成后的溶液中再加入50mL 0.001mol·L^－1的盐酸，观察到的现象是：              ；
原因是(计算说明)：                                              。

（1）为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2﹣。

以辛烷（C₈H₁₈）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式                          ，已知一个电子的电量是1.602×10^﹣19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×10⁵C的电量时，生成
NaOH      g。
（2）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气．目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=﹣574kJ•mol^﹣1
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=﹣1160kJ•mol^﹣1
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：                         。
（3）某温度时，向AgNO₃溶液中加入K₂CrO₄溶液会生成Ag₂CrO₄沉淀，Ag₂CrO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．

①该温度下，下列说法正确的是    ．

A．Ag2CrO4的溶度积常数（Ksp）为1×10^﹣8

B．含有大量CrO4^2-的溶液中一定不存在Ag^+

C．a点表示Ag2CrO4的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由a点变到b点

D．0.02mol•L^﹣1的AgNO3溶液与0.02mol•L^﹣1的Na2CrO4溶液等体积混合会生成沉淀

②若常温下K_sp[Cr（OH）₃]=10^﹣32，要使c（Cr³⁺）降至10^﹣5mol•L^﹣1，溶液的pH应调至   ．